存储基础知识学习PPT课件

存储基础知识讲座 第一部分 存储相关基础知识第二部分 存储中常用的术语第三部分 DAS NAS SAN iSCSI 今日您将了解 第一部分存储相关基础知识 RAID与JBOD是什么 了解逻辑驱动器与物理驱动器间的关系RAID0 1 3 5 10 30 50 NRAID JBODGlobleSpare LocalSpare在线扩容 RAID基础 存储的技术 FibreChannel SCSI RAID ATA RAID 冗余独立磁盘阵列系统 盘阵 是一种磁盘集群技术 很早以前就开始使用在大型系统之中 用户可以自由定义数据的保存方式 可以采用数据镜像 在不同磁盘上保存数据拷贝 条带集 数据交叉保存在多个磁盘上 还有奇偶校验保护 记录额外的数据以识别错误 这些技术可以根据用户对性能和可靠性的要求单独或联合使用 JBOD 只是一组盘 磁盘组 是与RAID相似的一种标准 也是指一组磁盘通过一个接口连接到服务器 但与RAID不同 JBOD不提供镜像 数据条带集存储和奇偶校验等功能 这些功能通常由主机上的软件来实现 JBOD是一种最简单廉价的 裸存储 设备 独立的磁盘保存在一个机箱之中 允许不同的服务器分组访问 一般不提供 缓冲 高速缓存 和提供先进功能的控制器 JBOD的扩展空间有限 由于缺少智能 数据条带集存储或奇偶校验 对于任意磁盘的损坏没有保护 磁带存储是磁盘损坏后恢复保存信息的常用手段 RAID与JBOD是什么 RAIDLevel0 带区集 y l i F M e RAID1 镜像 RAID3 带专用校验驱动器的带区集 y l i F M e P P P RAID5 带分布校验位的带区集 y l i F M e P P P RAIDLevel10 StripingofMirroredArrays RAID 0 RAID 1 RAID 1 RAIDLevel30 StripingofTwoRAID3Arrays RAID3 RAID3 P RAID0 RAIDLevel50 StripingofTwoRAID5Arrays F RAID5 RAID5 RAID0 RAID级别的比较 增加容量 存储技术的核心 RAID 通常依照阵列的结构形式分成RAID0 RAID1 RAID2 RAID3 RAID4 RAID5 RAID0 1等类型 常见的有以下几种类型 1 RAID0数据分别存储在阵列中的各个驱动器上 并行传送 这种结构容量利用率最好 达到100 但没有校验 可靠性最差 2 RAID1数据以完全相同的形式同时存储在2台硬盘驱动器上 数据传输率和单台情况下相近 容量利用率只有50 但冗余量大 可靠性高 这种结构通常称为镜象磁盘 3 RAID3阵列中有一台驱动器用作奇偶校验盘 并行传送 这种结构适合用于每次存储数据量大的情况 例如科学计算等 4 RAID5阵列采取奇偶校验 但没有专用的驱动器 而是将校验位按要求写到阵列中的某一台驱动器上 采取并行传送 这种结构适合每次存取数据量小的情况 例如事务处理 5 RAID0 1 也称RAID10 阵列中一半的驱动器采取RAID0的结构 可以并行传送来提高数据传输率 另一半则是前面提到的镜象磁盘 即是RAID1 这样可以有很高的可靠性 6 其他阵列类型 基于软件的RAID技术及部分厂家提出的类型 本地 全局HotSpare盘 HotSpare 全局HotSpare Set1 Set2 本地HotSpare Set1 Set2 HotSpare HotSpare具有自动复制 替换功能 支持在线扩容 2GB 9GB 9GB 添加的驱动器 物理 驱动器 Logical0 9GB 9GB 18GBRAID5 27GBRAID5 看起来好像 新建的 RAID设置 第二部分了解存储中常用的术语 存储中常用的术语 IDE SATASCSI FC SCSIHBA FCHBA 千兆光纤网卡GBIC SFP MIA DB9 HSSDC HSSDC2LC SC DWDM LAN FREEBACKUP SERVERLESSBACKUPWWN ZONINGByte bit 1Byte 8bits 编码光纤通道1Gb s 100MB s 2Gb s 200MB s 以太网的1Gb s 125MB s 32bits 64bits 133MHz 66MHz PCI平均无故障时间 MBTF IOPS 持续传输速度 MB secxferrate HostFibreConnections FibrebandwidthtodrivesRAID LUN Partition LV 存储的主要应用 阵列存储光盘存储磁带存储数据迁移数据备份及恢复 磁带 光盘 阵列数据复制 本地镜像 远程镜像高可用 集群 双机容错 容错系统高性能存储 海量存储容灾高性能 存储管理 存储设备 存储交换设备 Veritas StoreAge FalconStor DataCore JBOD厂商 Brocade Vixel Cisco Nishan McData Inrange EMC HDS IBM SUN HP STK ADIC Fujiton LSI Dell NetApp PROCOM 其他品牌 DotHill EDI 国内品牌 国外存储厂商一览 主要的存储设备厂商 高端阵列产品线 HDSLightning9900VIBMESS 大鲨鱼 银鲨 小鲨鱼 EMCSymmetrixDMX800 1000 2000 SUNHP 中端阵列存储产品线 HDS Lightning9570 9580 9585VIBM FAStT600 T700 T900EMC DELL ClariionCX300 500 700SUN SE6900HP EVA3000 5000LSI E4600 E5600Xiotech DDN 低端阵列存储产品线 部分大厂的低端产品线台湾及部分美国阵列厂商国内贴牌厂商国内自己组装 主流的备份软件厂商 VERITASNetBackupDataCenterBackupExecLegatoNetWorkerBakBoneNetVaultCABrightStorTivoliStorageManagerHPOmniBack 数据迁移 HSM 软件厂商 VERITASStorageMigratorLegatoNetWorkerHSMTivoliSpaceMangerOTGDiskXtender SAN数据共享软件 TivoliSANergyVERITASSANPointDirectADICCentravisionSGICXFSTransoftFibreNetATTOStudioNet SAN环境多路径软件 VERITASDynamicMulti Path DMP IBMSubSytemDevice SDD CompaqSecurePathEMCPowerPathHDSDynamicLinkMangerHPAutoPathVirtualArrayforxpXiotechREDIPathJNIZentaiHBAQlogicQldirect 服务器集群软件 MicrosoftClusterServer MSCS VERITASClusterServer VCS LegatoAutomatedAvailabilityManager LAAM SunClusterNovellClusterServiceIBMHACMPHPMCServiceGuardCompaqTrueClusterCompaqOpenVMSCluster其他 镜像 复制软件 EMCSRDF MirrorViewHDSNanocopy TrueCopyVERITASVolumeManager VolumeReplicator StorageReplicatorLegatoRepliStorIBMPeer to Peer Copy PPRC ExtendedRemoteCopy XRC SUNStorEdgeAvailabilitySuite RemoteMirroringSoftware Point in timeCopy SUNStorEdgeNetworkDataReplicatorCompaqVirtualReplicator DataReplicationManagerHPContinuousAccessXp XpExtension BusinessCopyXPXiotechRealTimeDataIntelligent REDI Copy SANLinkReplicator 第三部分了解DAS NAS SAN iSCSI DAS DirectAttachedStorageNAS NetworkAttachedStorageSAN StorageAreaNetworksiSCSI IPSANs 存储的几种主要技术 根据连接方式划分 服务器连接存储 DAS DAS DirectAttachedStorage直接与服务器连接的存储系统通过SCSI或FC接口连接服务器为核心 不直接连入网络 SCSIFC SCSI to SCSISCSI to IDEFC to SCSIFC to FC DAS的存储方案 服务器 阵列 SCSI 服务器 磁带机 光盘库 DDSDLTAITLTO DVD RAM光盘库MO光盘库CD DVD库光盘镜像服务器 NAS DAS DirectAttachedStorage 优点低费用使用简单容易安装价格相对较低 缺点不能共享连接距离有限升级困难缺乏较好的高可用性维护复杂 适宜于小型机构的存储解决方案 NAS是什么 NetworkAttachedStorage 一个经过特殊优化的 在混合网络环境中提供文件服务的设备 NAS直接连接到网络中 直接为client提供存储服务 其软件经过高度的优化直接连接到网络 安装和管理过程简单 无网络中断 安装快捷无需安装其它操作系统利用网络协议及IP地址NAS能为我们做什么 在文件服务器上能实现的任何功能 NAS都能实现在不同的网络平台间共享数据 数据的集中管理 备份个人电脑和便携式电脑中的数据为您的服务器数据提供一个随时可以访问的备份从防火墙缓冲数据为您的WEB服务器和Email服务器提供存储空间 通过LAN直接接入网络的存储系统 混合网络环境中的NAS应用 NAS在校园网中的应用 CERNET INTERNET 一号教学楼 办公楼 移动办公人员 学生家长查阅 远程教学 二号教学楼 节点交换机 节点交换机 节点交换机 节点交换机 节点交换机 网管工作站 应用服务器群 图书馆 实验楼 INTERNET MAILDNS服务器等 路由器 POP4500 中心交换机 NAS在城域网中的应用 1GBEthernet 公用宽带网教育网VLAN Catalyst6509 城域网信息中心 Catalyst35 29Serial INTERNET 电信宽带IP 1GBEthernet 本地资源服务器 教育局各科室 教育局及市区学校 服务器群 POP4000 POP4500 NAS 引领存储潮流的技术 二中 大学小 NAS NetworkAttachedStorage 优点容易安装 维护简单共享数据跨平台文件共享远程访问减轻服务器负担充分利用网络带宽 缺点不适合数据库存储孤立的存储设备传输速率低成为瓶颈 主要适宜于文件存储的解决方案 FibreChannel有三种拓扑结构 点对点 Point to Point 两个设备之间互连仲裁环 ArbitratedLoop 最多支持126个设备互连 形成一个仲裁环交换式Fabric SwitchFabric 最多1千6百万个设备互连 SAN概念 FibreChannel FC 技术标准是1994年由ANSI标准化组织制订的一种适合于千兆位数据传输通信的网络技术 点对点 仅2个设备 仲裁环 最多126个设备 交换式FC网络 Fabric 最多1600万个设备 独立于LAN的服务器后端存储专用网络主要利用FibreChannelprotocol 光纤通道协议 通过FC交换机建立起与服务器和存储设备之间的直接连接100MB S 200MB S 400MB S的速率消除了带宽上的瓶颈 存储区域网络 StorageAreanetwork FABRIC 第二网 客户机 LAN 局域网 广域网 存储区域网 第二网 Fabric 第二网 Fabric 是一个由智能光纤通道交换机构成并具有良好系统设计的高智能网络 可以提供企业级的性能 扩展能力 可管理能力 可靠性和高可用能力 我们称之为 SAN 服务器 存储子系统 第一网 逐级的Fabric扩展 海量存储 FiberChannelSwitches DiskArray 主机服务器 光纤交换机 磁盘阵列 简单的SAN存储结构 线缆 光纤或铜线 FCHBA GBIC MIAFCHUB 交换机数据网关服务器存储管理软件 TivoliSANergyVERITASSANPointDirectADICCentravisionSGICXFSTransoftFibreNetATTOStudioNet存储系统RAID JBOD磁带存储设备光存储设备 SAN的组成 内部运行Fabric拓扑每端口独占100MB S 200MB S带宽SAN的核心设备 SAN的核心 光纤通道交换机 光纤通道卡 FCHBA 提供服务器或工作站连接到存储网络的接口铜介质 光介质支持 可以是双口 目前提供的带宽指标 1G 2G仲裁环 Fabric支持支持的总线 PCI HSC SBUS厂商 JNI Emulex QlogicAdaptec LSI Mylex 存储设备 直接接入存储网络RAID 磁盘阵列JBOD 磁盘组磁带设备 主要用于备份和恢复光介质设备 主要用于HSM HierarchicalStorageManagement SAN的主要应用 LanFreeBackupServerLessBackup集群 可实现多节点 服务器 应用系统存储整合异地灾备同步与异步镜像分级存储 HSM 超越SCSI的局限性 驱动器数 传输速度 传输距离 更容易地存储和共享数据及资源AdvancedOperations对存储资源的集中管理LAN